package cn.yuan.arithmetic.array;

/**
 * 数组实现.
 * <p>
 *     数组是一种顺序存储的线性表, 所有元素的内存地址都是连续的。
 *     基于索引(index)的数据结构，它使用索引在数组中搜索和读取数据是很快的，
 *     可以直接返回数组中index位置的元素，因此在随机访问集合元素上有较好的性能。Array获取数据的时间复杂度是O(1),
 *     但是要插入、删除数据却是开销很大的，因为这需要移动数组中插入位置之后的的所有元素。但是在末尾添加插入快。
 * </p>
 *
 * @author : yjs
 * @date: 2020-12-14 13:42
 */
public class YnArrayList<E> implements Array<E> {
    //数组的大小
    private int size;
    //数组内元素
    private E[] elements;
    //默认数组容量
    private static final int DEAFULT_CPACITY = 10;
    //不存在的位置返回默认值
    private static final int ELEMENT_NOT_FOUND = -1;

    public YnArrayList(int cpacity) {
        cpacity = cpacity > 0 ? cpacity : DEAFULT_CPACITY;
        elements = (E[]) new Object[cpacity];
    }

    public YnArrayList() {
        this(DEAFULT_CPACITY);
    }

    public int size() {
        return this.size;
    }

    public int cpacity() {
        return elements.length;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return this.size == 0;
    }

    public boolean contains(E element) {
        return indexOf(element)!=ELEMENT_NOT_FOUND;
    }

    public void addFirst(E element) {
        add(0, element);
    }

    public void addLast(E element) {
        add(size, element);
    }

    public void add(int index, E element) {
        //判断是否超出数组大小
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException(String.format("Index: %s,Size: %s", index, size));
        }
        //扩容
        ensureCapacity();
        //倒序填充到index，
        for (int i = size; i > index; i--) {
            elements[i] = elements[i - 1];
        }
        //右移动，最后在外填充index
        elements[index] = element;
        size++;
    }

    public void remove(int index) {
        //判断是否超出数组大小
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException(String.format("Index: %s,Size: %s", index, size));
        }
        // 通过循环, 将index后面的所有元素向前移动一位
        for (int i = index + 1; i < size; i++) {
            elements[i - 1] = elements[i];
        }
        // 删除最后一个元素
        elements[--size] = null;
    }

    public void clear() {
        // 清空存储的数据
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            elements[i] = null;
        }
        // 将size置为0
        size = 0;
    }

    public void set(int index, E element) {
        // 判断索引是否越界
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException(String.format("Index: %s,Size: %s", index, size));
        }
        // 取出被替换元素
        //  E oldElement = elements[index];
        // 替换元素
        elements[index] = element;
    }

    public E get(int index) {
        // 判断索引是否越界
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException(String.format("Index: %s,Size: %s", index, size));
        }
        // 取出元素
        return elements[index];
    }

    public int indexOf(E element) {
        if (element != null) {
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                if (element == elements[i]) {
                    return i;
                }
            }
        } else {
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                if (element.equals(elements[i])) {
                    return i;
                }
            }
        }
        return ELEMENT_NOT_FOUND;
    }

    public String toString() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            sb.append(elements[i]);
            if (i < size - 1) {
                sb.append(",");
            }
        }
        sb.append("]");
        return sb.toString();
    }

    private void ensureCapacity() {
        // 获取数组当前容量
        int oldCapacity = elements.length;
        // 如果 当前存储的元素个数 < 当前数组容量, 直接返回
        if (size < oldCapacity) return;
        // 新数组的容量为原数组容量的1.5倍
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        // 创建新数组
        E[] newElements = (E[]) new Object[newCapacity];
        // 原数组中的元素存储到新数组中
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            newElements[i] = elements[i];
        }
        // 引用新数组
        elements = newElements;
    }
}
